滲濾液?jiǎn)栴}是垃圾焚燒的一大頑疾,滲濾液處理不達(dá)標(biāo)產(chǎn)生的惡臭以及對(duì)周邊土壤、地下水環(huán)境造成的污染已成為當(dāng)前環(huán)境領(lǐng)域研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。
雙碳新形勢(shì)下,如何妥善處理滲濾液,成為垃圾焚燒廠實(shí)現(xiàn)精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理的重要一環(huán)。在“2021(第九屆)上海固廢熱點(diǎn)論壇”上,江蘇坤奕環(huán)境工程有限公司董事長(zhǎng)謝軍英以“雙碳”為背景,分享了新形勢(shì)下垃圾焚燒廠滲濾液高效節(jié)能的再升級(jí)方案。
處理現(xiàn)狀不盡人意 傳統(tǒng)工藝弊端顯現(xiàn)
坤奕環(huán)境是一家以自主研發(fā)的特種分離膜技術(shù)、蒸發(fā)器為核心,專注于垃圾滲濾液、脫硫廢水和煤化工廢水等高鹽、高有機(jī)廢水的處理及資源回收利用的高新技術(shù)企業(yè)。
各大焚燒企業(yè)項(xiàng)目改造過(guò)程中,很多業(yè)主對(duì)滲濾液提高回收率有了更高的要求,氯碳硝鈉的回收率從原來(lái)的60%~ 70%提高到現(xiàn)在的85% ~ 90%。應(yīng)對(duì)這一新的挑戰(zhàn),坤奕環(huán)境走了一條簡(jiǎn)化路線,從耐沖擊、耐負(fù)荷方面下功夫。謝軍英表示,傳統(tǒng)的垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理過(guò)程中,很多問(wèn)題都是濃縮液的問(wèn)題,在她看來(lái),垃圾焚燒廠在處理滲濾液的過(guò)程中也同樣面臨如何消納濃縮液這一問(wèn)題。
我國(guó)垃圾處理起步較晚,滲濾液處理項(xiàng)目的建設(shè)更晚,國(guó)內(nèi)垃圾滲濾液的處理經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展,目前的主流處理工藝為“厭氧+MBR+膜處理工藝”,其中差別主要在于厭氧池型式、MBR膜種類、RO膜三個(gè)方面。該工藝在一定條件下,可使出水達(dá)標(biāo)排放,但也存在運(yùn)行復(fù)雜,操作要求高;碳源補(bǔ)充量大、需另設(shè)除臭系統(tǒng);濃縮液處理成本大;以及膜組件需定期維護(hù)、更換等弊端。
垃圾焚燒廠滲濾液處理現(xiàn)狀也不容樂(lè)觀。生化段,由于水質(zhì)變化大處理效果不穩(wěn)定, 處理系統(tǒng)需設(shè)除臭設(shè)施, 運(yùn)行費(fèi)用較高;MBR段,膜易堵塞,出水率較低(50%-70%);濃縮液方面,后段納濾及反滲透濃縮液產(chǎn)生量約為30%,常見的三種處理方式:濃縮液回灌填埋場(chǎng)、蒸發(fā)濃縮工藝、化學(xué)氧化混凝回流等均不理想。
滲濾液全量化處理應(yīng)運(yùn)而生 OLAND生化工藝更高效節(jié)能
鑒于膜處理法存在一系列的問(wèn)題,為使垃圾滲濾液處理水質(zhì)能有效達(dá)到 新標(biāo)準(zhǔn),必須尋求一種更穩(wěn)定有效的污水處理新技術(shù)。坤奕環(huán)境結(jié)合大量試驗(yàn)成果和項(xiàng)目實(shí)踐,推出了滲濾液全量化處理工藝——厭氧+OLAND工藝+ECOR。
調(diào)節(jié)池及格柵沉砂池,主要去除滲濾液原液中的泥沙及使污水均質(zhì)均量;厭氧UASB主要去除滲濾液中COD等污染物,去除率可達(dá)75%-90%;OLAND工藝是以Bacillus菌群為優(yōu)勢(shì)菌種的生化處理系統(tǒng),由回轉(zhuǎn)式生物接觸體、生化曝氣池及生化沉淀池組成,出水控制指標(biāo)可達(dá):CODcr<1000mg/L、TN<200mg/L、NH3-N<10mg/L;深度處理系統(tǒng)由ECOR組成,出水控制指標(biāo)達(dá)到《GB16889-2008》表3標(biāo)準(zhǔn):CODcr<60mg/L、TN<30mg/L、NH3-N<1mg/L。
限氧條件下,高濃度的OLAND菌群將氨氮及有機(jī)氮亞硝化后實(shí)現(xiàn)短程反硝化,并同步去除COD、P、S等污染物,實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷和除臭。OLAND工藝在生化段可以承受更大負(fù)荷,傳統(tǒng)工藝高端厭氧COD需要做到8000~ 10000mg/L,OLAND工藝則可以承受400000~50000mg/L的COD,在BOD處置情況較差的時(shí)候,同樣可以輕松應(yīng)對(duì),且桿菌壽命長(zhǎng)、生命力強(qiáng)大,更耐負(fù)荷。
OLAND工藝對(duì)COD、氨氮和總氮的去除效果很好,COD含量可以降到800 mg/L左右,總氮平均保持在200mg/L上下,氨氮含量更低,普遍是兩位數(shù)的水平。
OLAND工藝對(duì)COD、氨氮和總氮的去除效果
在溶解氧方面,OLAND工藝也是非常耐受沖擊,DO值基本控制在0.8~1.5 mg/L,菌群就可以生存得非常好。
OLAND工藝DO值
OLAND工藝與常見工藝相比,有著顯著特點(diǎn),主要表現(xiàn)在水質(zhì)指標(biāo)、抗沖擊性、曝氣方式以及溶解氧四個(gè)方面,具體對(duì)比如下:
與常見工藝相比,OLAND生化工藝有著諸多優(yōu)點(diǎn):
, 碳源方面,常見工藝當(dāng)碳氮比低時(shí),需要投加較多的碳源,一般控制在碳氮比4以上;OLAND工藝碳氮比要求低,一般控制在2.5以上,節(jié)省碳源比例約為60%左右,以400t/d滲瀝液處理量,每年可節(jié)省碳源約176.66萬(wàn)元。
第二, 運(yùn)行控制方面,常見工藝流程較長(zhǎng),控制較繁瑣;OLAND工藝裝置具有高度集成性和可移動(dòng)性,可實(shí)現(xiàn)智能化在線監(jiān)控,控制更簡(jiǎn)單。
第三, 除臭方面,常見工藝生化系統(tǒng)臭味很大,操作環(huán)境差,需要增設(shè)除臭裝置;OLAND工藝采用的芽孢桿菌復(fù)合菌群,具有分解臭氣的能力,無(wú)需增加除臭設(shè)備,廠區(qū)無(wú)異味。
第四, 污泥產(chǎn)生量方面,OLAND工藝較常見工藝產(chǎn)泥量更小,是傳統(tǒng)活性污泥法的30%-50%,脫水性能好,可直接濃縮脫水,泥餅可回收利用。
第五, 運(yùn)行溫度方面,常見工藝要求較高,OLAND工藝適應(yīng)溫度范圍較大,溫度區(qū)間8-38℃,且耐酸堿鹽,運(yùn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定。
第六, 占地面積方面,OLAND工藝具有高度集成性、占地面積小,是傳統(tǒng)工藝的50%-70%。
第七, 投資方面,兩者相差不大,但OLAND工藝土建費(fèi)用較低。
第八, 運(yùn)行成本方面,OLAND工藝較傳統(tǒng)工藝低20%~50%。
深度處理系統(tǒng)ECOR 徹底解決濃縮液難題
生化出水可以通過(guò)ECOR工藝進(jìn)行深度處理后達(dá)標(biāo)排放。ECOR(AEO&RPs)即電催化、電氧化、電還原技術(shù),AEO&RPs是一種對(duì)貴金屬涂層的電極材料通電后,同時(shí)進(jìn)行電催化 氧化(AEOPs)和電催化 還原(AERPs)將持久性有機(jī)污染物的有效降解并及將其礦化的技術(shù)。
由坤奕環(huán)境自主研發(fā)的AEO&RPs技術(shù),更加注重出水達(dá)標(biāo)排放后的濃縮液如何消納以及怎樣降耗、降成本。謝軍英表示,該工藝通過(guò)在20多個(gè)垃圾焚燒廠進(jìn)行實(shí)踐,得到了很好的論證,該工藝 *大的優(yōu)點(diǎn)就是解決了困擾行業(yè)已久的滲濾液總氮問(wèn)題。
AEO&RPs系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于七大方面,一是無(wú)需加藥,不會(huì)產(chǎn)生淤泥;二是還原端可使不易被 氧化的物質(zhì)被輕易氧化;三是系統(tǒng)非常適用于高鹽污水,強(qiáng)大的析氯能力使系統(tǒng)中出現(xiàn)大量的次氯酸;四是對(duì)氨氮的降解能力很強(qiáng),坤奕環(huán)境做過(guò)很多項(xiàng)目,將總氮從10000 mg/L降到50mg/L,而且沒(méi)有花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間,這也是系統(tǒng) *大的突破;五是設(shè)備占地面積小,只需要非常小體積的反應(yīng)槽即可處理大量廢水;六是,脫色能力強(qiáng),產(chǎn)水呈無(wú)色透明狀;七是,對(duì)于高硝態(tài)氮的水質(zhì),特殊極板的AERPs可以將其還原。
垃圾滲濾液濃縮液經(jīng)過(guò)AEO&RPs系統(tǒng)連續(xù)流處理下,COD和氨氮濃度大幅下降,根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)節(jié)處理水量后達(dá)標(biāo)排放。
垃圾滲濾液全量化處理需求已迫不及待,不停的回灌將導(dǎo)致諸多問(wèn)題:積存大量濃縮液,使調(diào)節(jié)池溢出風(fēng)險(xiǎn)大增;回灌會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)惡化,大量硫單質(zhì)難以處理;滲濾液處理設(shè)施也將受到嚴(yán)重影響,原有生化或膜系統(tǒng)面臨癱瘓風(fēng)險(xiǎn)。
垃圾滲濾液DTRO濃液全量化預(yù)處理工藝包含三種具體的工藝路徑:一是結(jié)合DTNF的晶種結(jié)晶沉淀法;二是混凝沉淀+石灰乳軟化法;三是AT-BC法。要根據(jù)具體的水質(zhì)情況選擇合適的預(yù)處理工藝。
對(duì)于DTRO 水質(zhì)惡化,高TDS、高硫酸根、高單質(zhì)硫、高硬度、高COD的情況,預(yù)處理的主要目的就是降低DTRO濃水的硬度及部分降低COD及氨氮,以此解決濃液回灌帶來(lái)的鹽分富集、單質(zhì)硫及硫酸鈣結(jié)垢影響。
對(duì)于高硫酸根及高硬度的DTRO濃液,主要目的就是降低單質(zhì)硫及硬度,提高高壓膜系統(tǒng)的回收率及提高蒸發(fā)系統(tǒng)或ECO的效率,技術(shù)路徑主要是DTRO/DTNF+ECOR技術(shù)。
AT-BC系統(tǒng)既結(jié)合了附著型生物處理技術(shù)和懸浮型生物處理技術(shù),又引入了優(yōu)選的強(qiáng)勢(shì)復(fù)合菌種,可實(shí)現(xiàn)高濃度有機(jī)廢水的無(wú)稀釋處理,且有效解決了除氮、磷和消除惡臭等諸多污水處理難題,是具有劃時(shí)代意義的污水處理新技術(shù)。
膜可以解決產(chǎn)水量達(dá)標(biāo)問(wèn)題,用膜的方法 *簡(jiǎn)單、成本 *低、見效 *快,但是膜處理之后的濃縮液?jiǎn)栴}更值得關(guān)注,謝軍英表示,坤奕環(huán)境希望通過(guò)電催化把更多的有害物質(zhì)排出去。新鮮的滲濾液,使用OLAND生化工藝,結(jié)合電催化、電氧化、電還原技術(shù),實(shí)現(xiàn)一步到位的處理。
面對(duì)“十四五”和 “碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo),節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)是綠色發(fā)展的重要支撐力量,坤奕環(huán)境也將抓住機(jī)遇,為綠色發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量!